[发明专利]色素与其制造方法、光电转换元件及光电化学电池、以及三联吡啶化合物与其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种色素、光电转换元件及光电化学电池。

背景技术

光电转换元件被用于各种光传感器、复印机、太阳能电池等中。该光电转换元件实用化了使用金属的光电转换元件、使用半导体的光电转换元件、使用有机颜料或色素的光电转换元件、或者该些光电转换元件组合而成的光电转换元件等各种方式。特别是利用非枯竭性的太阳能的太阳能电池不需要燃料，作为利用无穷尽的清洁能源的光电转换元件，很大程度地期待其正式的实用化。其中，自很久之前便进行了硅系太阳能电池的研究开发，各国亦有政策性的考虑而进行普及。然而，硅是无机材料，在产量及分子修饰方面自然存在限制。

因此，正尽力进行色素增感型太阳能电池的研究。特别是成为其契机的是瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)的格莱切尔(Graetzel)等人的研究成果。他们采用在多孔氧化钛薄膜的表面固定有包含钌络合物的色素的结构，实现与非晶硅同程度的转换效率。由此，色素增感型太阳能电池一举得到世界研究者的关注。

在专利文献1中记载了应用该技术，使用利用钌络合物色素而增感的半导体微粒子的色素增感光电转换元件。另外，其后还为了提高光电转换效率，正继续钌络合物系增感色素的开发(参照专利文献2～专利文献4)。

[现有技术文献]

[专利文献]

[专利文献1]美国专利第5463057号说明书

[专利文献2]中国专利公开公报1 359901号

[专利文献3]国际公开第2007/091525号说明书

[专利文献4]国际公开第98/50393号说明书

发明内容

[发明所解决的课题]

根据上述专利文献2、专利文献3等的技术而提供光电转换效率高的元件。然而，本发明人虽着眼于其作为清洁能源的正式的供给源而发挥一部分功能，但其性能并不充分，进而以开发包含提高耐久性在内进一步具有更高特性的光电转换元件为目标。

鉴于上述本技术领域的现状，本发明的目的在于提供达成高光电转换效率，且耐久性优异的光电转换元件、光电化学电池、及该些中所使用的色素。另外，本发明的目的在于提供上述色素的制造中所使用的新颖的中间体化合物及其制造方法、使用其的色素的制造方法。

[解决课题的技术手段]

上述课题可藉由以下的手段而解决。

[1]一种色素，其以式(1)MX₃Lt而表示；

[式中，M表示选自钌、锇、铁、铼、及锝的过渡金属；X表示NCS^-、C1^-、Br^-、I^-、CN^-、NCO^-、或H₂O；Lt表示式(2)]

[化1]

[式中，R¹表示COOH、PO(OH)₂、PO(OR⁴)(OH)、或CO(NHOH)；R²表示COOH、PO(OH)₂、PO(OR⁴)(OH)、或CO(NHOH)；La表示单键或亚芳基；R⁴表示碳数为1～30的烷基或碳数为6～30的芳基；n1表示1～3的整数；n2、n3表示1～4的整数；R³表示碳数为1～30的烷基、或者下述式(2-1)、式(2-2)、式(2-3)、式(2-4)、或通式(2-5)所表示的取代基]

[化2]

[式中，R¹¹、R²¹、R³¹、R⁴¹、R⁴²、及R⁵¹表示包含碳数为1～30的烷基、碳数为1～30的杂芳基、碳数为6～30的芳基、及碳数为1～30的氨基的任意基的取代基；其中，于式(2-4)中，R⁴²表示包含碳数为1～30的杂芳基、碳数为6～30的芳基、或碳数为1～30的氨基的取代基的情况下，R⁴¹亦可为氢原子；n11表示1～5的整数；n21、n51表示2～6的整数；n31表示1～6的整数；*表示结合键]。

[2]根据[1]所述的色素，其中

上述式(2)的La为单键。

[3]根据[1]或[2]所述的色素，其中